祝贺《电力信息与通信技术》
蝉联中国科技核心期刊
引文信息
郑伟军，王征，王滢，等．基于PUF的低压分布式电源智能终端硬件指纹提取与优化[J]．电力信息与通信技术，2024，22(3)：17-22.
ZHENG Weijun，WANG Zheng，WANG Ying，et al．PUF-based hardware fingerprint extraction and optimization for low voltage distributed power intelligent terminal[J]．Electric Power Information and Communication Technology，2024，22(3)：17-22(in Chinese)．
01
研究背景
低压分布式电源智能终端用于汇聚新能源发电系统状态监测、运行环境、计量及并网控制相关数据，其身份合法性和数据机密性是系统可靠运行的前提。然而，智能终端广泛分布于客户侧，易于物理获取并遭受侧信道攻击。传统基于设备ID或数字证书的身份认证技术难以抵抗仿冒攻击，存储密钥等关键信息难以抵抗侧信道攻击。接入终端的合法性以及传输数据的机密性是低压分布式电源系统监测、计量数据可信，系统安全、稳定、可靠运行的前提。
02
主要创新点
1）本文提出一种基于物理不可克隆函数(physically unclonable function，PUF)的硬件指纹提取与优化方案，利用SRAM上电初始值的不可克隆性构造硬件指纹，作为身份认证标识时可有效对抗仿冒攻击，用于产生通信密钥时通过避免直接存储密钥等关键信息对抗侧信道攻击，所提方案可用于存量设备。
2）SRAM是一种易失性存储结构，对于每一块SRAM芯片来说，SRAM上电初始值具有唯一性。本文利用SRAM上电初始值的这一特性构造硬件指纹，用于唯一标识电网终端设备。由于低压分布式电源终端计算能力有限，为了保证通信的实时性，不仅需要高效的编码方案，还必须降低编码的运算复杂度。设计了如图1所示的BCH编码优化硬件指纹提取流程。其中采用异构通信方式将大量的BCH编码及译码任务交予Cortex-A7进行处理，有效减少硬件指纹提取优化过程的时延。
图2 XCOM测试结果
解决的问题和意义
作者介绍
